数据库系统教程

第1篇序

第1章数据库系统引论

1.1数据管理的发展

1.2数据库系统

1.3数据、数据模型和数据模式

1.3.1数据

1.3.2数据模型

1.3.3数据模式

1.4数据库的生存周期

习题1

第2章数据模型

*2.1层次数据模型

2.1.1基本概念和结构

2.1.2约束

2.1.3操作

*2.2网状数据模型

2.2.1基本概念和结构

2.2.2约束

2.2.3操作

2.3关系数据模型

2.3.1基本概念和定义

2.3.2约束

2.3.3操作

2.3.4关系演算

2.4对传统数据模型的评价

2.5E?R数据模型

2.5.1基本概念

2.5.2E?R图

2.5.3扩充E?R数据模型

*2.6面向对象数据模型

2.6.1对象

2.6.2类和实例

2.6.3类层次结构和继承

2.6.4对象的标识

*2.7基于逻辑的数据模型

2.7.1一阶谓词逻辑作为数据模型

2.7.2有关基于逻辑的数据模型的语法问题

2.7.3有关基于逻辑的数据模型的语义问题

习题2

第2篇关系数据库系统

第3章关系数据库语言

3.1数据库的用户接口

3.2SQL语言概况

3.3SQL数据定义语言

3.3.1术语和数据类型

3.3.2基表模式的定义

3.3.3基表模式的修改

3.3.4索引的建立和撤销

3.4SQL查询语言

3.4.1基本SQL查询语句

3.4.2查询条件比较复杂的SQL查询语句

3.4.3GROUPBY和ORDERBY子句的应用

3.4.4包含UNION的查询

3.5SQL数据操纵语言

3.5.1INSERT语句

3.5.2DELETE语句

3.5.3UPDATE语句

3.6SQL中的视图

3.6.1普通视图

*3.6.2临时视图和递归查询

3.7嵌入式SQL

3.7.1嵌入式SQL简介

3.7.2嵌入式SQL的说明部分

3.7.3嵌入式SQL的可执行语句

3.7.4嵌入式SQL的处理过程

*3.8动态SQL

3.8.1直接执行的动态SQL

3.8.2带动态参数的动态SQL

3.8.3查询类的动态SQL

3.9SQL的存储过程

*3.10QBE数据库语言

3.10.1QBE的查询操作

3.10.2QBE的更新操作

3.10.3QBE的其他功能

习题3

第4章数据库管理系统引论

4.1数据库管理系统结构简介

4.2事务

4.3DBMS的进程结构

4.4DBMS的系统结构

4.5数据目录

习题4

第5章数据库的存储结构

5.1数据库存储介质的特点

5.2记录的存储结构

5.2.1记录的物理表示

5.2.2记录在物理块上的分配

5.2.3物理块在磁盘上的分配

*5.2.4数据压缩技术

5.3文件结构和存取路径

5.3.1访问文件的方式

5.3.2数据库对文件的要求

5.3.3文件的基本类型

5.4动态索引

*5.5动态散列

*5.6多键查询

5.7存储系统的发展

习题5

第6章查询处理和优化

6.1引言

6.2代数优化

6.3依赖于存取路径的规则优化

6.3.1选择操作的实现和优化

6.3.2连接操作的实现和优化

6.3.3投影操作的实现

6.3.4集合操作的实现

6.3.5组合操作

6.4代价估算优化

6.4.1查询执行代价的组成和代价模型

6.4.2选择操作的代价估算

6.4.3连接操作的代价估算

6.5结束语

习题6

第7章事务管理

7.1恢复引论

7.2运行记录的结构

7.3更新事务的执行与恢复

*7.4易地更新恢复技术

7.5消息的处理

7.6失效的类型及恢复的对策

7.7并发控制引论

7.7.1数据库系统中的并发

7.7.2并发的目的

7.7.3并发所引起的问题

7.7.4并发控制的正确性准则

7.8加锁协议

7.8.1X锁

7.8.2两段封锁协议

7.8.3（S，X）锁

*7.8.4（S，U，X）锁

7.9死锁的检测、处理和防止

7.9.1死锁的检测和处理

7.9.2死锁的防止

7.10多粒度封锁

7.11索引的并发控制

7.12幽灵及其防止

7.13事务的隔离等级

*7.14基于时间标记的并发控制技术

7.14.1基本的时间标记协议

7.14.2多版本并发控制技术

*7.15乐观并发控制技术

习题7

第8章数据库的安全和完整性约束

8.1数据库的安全

8.1.1视图定义和查询修改

8.1.2访问控制

8.1.3数据加密

8.1.4跟踪审查

*8.2统计数据库的安全

8.3完整性约束

8.3.1完整性约束的类型

8.3.2完整性约束的说明

8.3.3完整性约束的实施

习题8

第9章触发子和主动数据库系统

9.1主动数据库系统引论

9.2规则的表示

*9.3规则的执行

*9.4规则的实现

9.5规则的应用

习题9

第10章数据依赖和关系模式的规范化

10.1关系模式设计中的一些数据语义问题

10.2函数依赖

*10.3多值依赖

*10.4连接依赖

10.5关系模式的分解及其问题

10.6关系模式的规范化

习题10

第11章数据库设计

11.1数据库设计引论

11.2数据库的概念设计

11.2.1数据库概念设计的基本方法

11.2.2视图设计

11.2.3视图集成

11.3数据库的逻辑设计

11.3.1E?R图到关系模式的转换

11.3.2逻辑模式的规范化、调整和实现

11.3.3外模式的设计

11.4数据库的物理设计

11.4.1簇集设计

11.4.2索引的选择

11.4.3分区设计

*11.5计算机辅助数据库设计工具

习题11

第12章数据库管理和性能调优

12.1数据库管理引论

12.2数据库性能概论

12.2.1数据库系统的基础设施

12.2.2应用系统与数据库服务器的连接

12.2.3存储器系统

12.2.4SQL的编译执行和解释执行

12.2.5缓解I/O瓶颈的一些措施

12.3系统结构与性能调优

12.3.1问题的由来

12.3.2新的系统结构

12.4应用程序设计与性能调优

12.5SQL调优

12.5.1SQL调优与查询优化器

12.5.2SQL调优导则

12.6数据库性能调优的实现

习题12

参考文献

　　本书是一部面向本科生和研究生的数据库系统教程。全书共有六篇23章，分为上、下两册。本书为上册，包括第1、2篇，共有12章。第一篇为序篇，其中第1章概括地介绍数据管理的发展，数据库系统的构成以及基本的术语和概念；第2章阐述有代表性的数据模型，分别介绍其概念、结构、约束和操作。第二篇共分为10章，全面阐述关系数据库系统，包括关系数据库语言、DBMS原理及实现技术、数据库设计以及数据库的运行、维护和管理。关系数据库是当前应用最广、技术最成熟的一种数据库。　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是一部全面、系统、深入阐述数据库系统原理的教程和科技参考书。全书共分6篇23章，分上、下两册。第1、2篇分在上册，共有12章；第3～6篇分在下册，共有11章。其中，上册于2008年全面修订。　　第1篇是序篇，介绍数据库系统的基本概念和术语、数据模型。第2篇全面介绍关系数据库系统，包括关系数据库语言、DBMS结构和数据目录、数据库的存储结构、查询处理和优化、事务管理、数据库安全和完整性约束、触发子和主动数据库、数据依赖和关系模式规范化、数据库设计、数据库管理和性能调优。SQL∶1999和SQL∶2003标准的新增内容在有关章节中都有所反映。其中，在全面改写的第12章中，对数据库性能调优的原理和方法进行了全面系统的论述。各章附有习题，并为任课教师免费提供教学课件，随后还将出版配套的实验与设计教程。　　本书取材新颖、内容丰富、文字精炼、可读性好，可作为计算机、信息管理与信息系统等专业“数据库概论”、“数据库原理”、“数据库系统”、“数据库管理系统”等课程教材。本书便于自学，也可供广大科技人员学习、参考。